1、考研物理化学（化学平衡）历年真题试卷汇编 2及答案解析(总分：48.00，做题时间：90 分钟)一、填空题(总题数：5，分数：10.00)1.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_2.某反应的反应物和产物均为气体，该反应在 29815 K 时的标准平衡常数 K =l，反应为吸热反应。则(1)在 29815 K 时，该反应的 r G m _；(2)在同样的标准状态下，29815K 时，该反应的 r S m _；(3)在 31315 K 时，该反应的 r G m _。(填0，0 或=0)(2012 年北京科技大学)（分数：2.00）_3.在 T，p 时，理想气体反应
2、 C 2 H 6 (g)=H 2 (g)+C 2 H 4 (g)的 K c K x 为：_。(2011 年北京科技大学)（分数：2.00）_4.对于反应 2C 2 H 6 (g)+7O 2 =4CO 2 (g)+6H 2 O(g)，在恒温恒压下向反应系统中通入氮气，其标准平衡常数 K 将_，其化学平衡将_移动。(2011 年南京航空航天大学)（分数：2.00）_5.在催化剂作用下，将 1 mol SO 2 (g)和 05 mol O 2 (g)的混合气体加热到 1 000 K，发生如下反应： SO 2 (g)+ （分数：2.00）_二、单项选择题(总题数：9，分数：18.00)6.单项选择题下
3、列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_7.下列关于化学反应和化学平衡的描述中，正确的是( )(2014 年浙江大学)（分数：2.00）A.某一反应的平衡常数是一个确定不变的常数B.凡是反应体系便一定能建立化学平衡C.化学平衡时各物质的化学势相等D.化学平衡态就是化学反应的限度8.在 300 K下，一个抽空的容器中放入过量的 A，发生下列反应：A(s) （分数：2.00）A.102B.106110 6C.10410 4D.3069.如下反应：3C 2 H 2 =C 6 H 6 ，反应物和产物在 25时的 f G m (kJ.mol 1 )分别为 209和125。在 25，
4、p 下，下列说法正确的是( )(201 3 年浙江工业大学)（分数：2.00）A.不能自发向右进行B.平衡时， r G m =0C.能自发向右进行D.平衡时， r G m 达到最大10.对于化学平衡，以下叙述中，不正确的是( )(2014 年浙江工业大学)（分数：2.00）A.化学平衡时，各物质的化学势相等B.化学平衡时，系统的热力学性质不随时间变化C.一定条件下的化学平衡态，都存在一个表征该平衡态的特征常数 K D.一定条件下的化学平衡态，就是化学反应在该条件下的限度11.已知温度区间为 117237，甲醇脱氧反应的标准平衡常数与温度的关系如下：lnK =一 10 5938(TK)+6470
5、，那么该反应在此温度区间的 r H m 为( )(2012 年北京科技大学)（分数：2.00）A.一 8808 kJ.mol 1B.8808 kJ.mol 1C.一 3825 kJ.mol 1D.3825 kJ.mol 112.等压下加入惰性气体对气相反应的影响是( )(2012 年北京科技大学)（分数：2.00）A.反应向体积减少的方向移动B.反应向体积增加的方向移动C.反应和体积变化无关D.不确定13.某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数 K 随下列哪些因素而变?( )(2010 年北京科技大学)（分数：2.00）A.体系的总压力B.催化剂C.温度D.惰性气体的量14.在温度为 T和压力为
6、 p时，反应 302(g)=20，(g)的 K p 与 K x 的比值为( )(2016 年中国科学技术大学)（分数：2.00）A.RTB.pC.(RT) 1D.p 1三、计算题(总题数：5，分数：20.00)已知反应 4Na(g)+O 2 (g)Na 2 O(S) 的 r G m = （分数：4.00）(1).求第个反应的标准反应吉布斯自由能 r G m 与温度 T的关系式；（分数：2.00）_(2).通过计算说明，在标准态下，温度必须控制在 10629 K 以下，Cr 2 O 3 才能被 Na(g)还原。(2012华南理工大学)（分数：2.00）_反应 Mn(s)+ O 2 (g)=MnO
7、(s)的 r G m = （分数：4.00）(1).800 K时 MnO(s)的标准摩尔生成焓 f H m ；（分数：2.00）_(2).在 800 K时，MnO(s)解离压力等于多少?已知反应的 r H m 与温度有关。(2012 年华南理工大学)（分数：2.00）_15.将 NH 3 在恒温 20时充入容积为 100 L 的压力容器中，直到压力达到 150 MPa 为止。然后放入适量催化剂并保持温度为 350 ，一部分 NH 3 分解为 N 2 和 H 2 ，混合气体的压力变为 500 MPa。求此时 NH 3 的解离度以及各气体的摩尔分数。(2012 年南京航空航天大学)（分数：2.00
8、）_已知反应 ZnO(s)+H 2 (g)=Zn(g)+H 2 O(g)的 r G m =(232 000160TK)J.mol 1 ，298 K 时，ZnO(s)和 H 2 O(g)的标准生成焓分别为一 34828 和一 24182 kJ.mol 1 。（分数：6.00）(1).试求反应的 r S m ；（分数：2.00）_(2).计算 298 K时 Zn(g)的标准生成焓；（分数：2.00）_(3).8000 K时，若 H 2 (g)、Zn(g)、H 2 O(g)的分压分别为 100、03 和 03 kPa，ZnO(S)能否被还原为 Zn(g)?(2010年华南理工大学)（分数：2.00）
9、_已知反应 Ag 2 CO 3 (S)Ag 2 O(S)+CO 2 (g)的标准平衡常数与温度的关系为： （分数：4.00）(1).若该反应的C p，m 0，计算该反应在 38315 K 时的 r G m ；（分数：2.00）_(2).计算 Ag 2 CO 3 (S)的分解温度。（分数：2.00）_考研物理化学（化学平衡）历年真题试卷汇编 2答案解析(总分：48.00，做题时间：90 分钟)一、填空题(总题数：5，分数：10.00)1.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_解析：2.某反应的反应物和产物均为气体，该反应在 29815 K 时的标准平衡常数 K =
10、l，反应为吸热反应。则(1)在 29815 K 时，该反应的 r G m _；(2)在同样的标准状态下，29815K 时，该反应的 r S m _；(3)在 31315 K 时，该反应的 r G m _。(填0，0 或=0)(2012 年北京科技大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：=0，0，0)解析：解析： r G m =RTlnK 。当 K =1时，可得 r G m =0；因该反应为吸热反应，所以Q0，则 r S m = 3.在 T，p 时，理想气体反应 C 2 H 6 (g)=H 2 (g)+C 2 H 4 (g)的 K c K x 为：_。(2011 年北京科技大学)（分数：
11、2.00）_正确答案：(正确答案：pRT)解析：解析：根据关系式4.对于反应 2C 2 H 6 (g)+7O 2 =4CO 2 (g)+6H 2 O(g)，在恒温恒压下向反应系统中通入氮气，其标准平衡常数 K 将_，其化学平衡将_移动。(2011 年南京航空航天大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：不变，正向)解析：解析：氮气是不参加反应的惰性气体，惰性气体的存在并不影响反应的平衡常数。但总压一定时，惰性气体的存在相当于起了稀释的作用，它和减少反应体系总压的效果是一样的。因反应 2C 2 H 6 (g)+7O 2 (g)=4CO 2 (g)+6H 2 O(g)的v B 0，故平衡正向
12、移动。5.在催化剂作用下，将 1 mol SO 2 (g)和 05 mol O 2 (g)的混合气体加热到 1 000 K，发生如下反应： SO 2 (g)+ （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：1.847)解析：解析：如欲提高 SO 2 的转化率，可提高 O 2 的用量(计算略)。 当 SO 2 的平衡转化率为 46时，平衡时 n SO2 =054 mol，n SO3 =046 mol n 总 =127 mol 计算可得： 二、单项选择题(总题数：9，分数：18.00)6.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_解析：7.下列关于化学反应和化学平衡的描
13、述中，正确的是( )(2014 年浙江大学)（分数：2.00）A.某一反应的平衡常数是一个确定不变的常数B.凡是反应体系便一定能建立化学平衡C.化学平衡时各物质的化学势相等D.化学平衡态就是化学反应的限度 解析：解析：平衡常数的取值与化学反应方程式的书写、温度有关，不是确定不变的值；完全进行的反应，如燃烧反应不能建立化学平衡；当达到平衡时，反应物与生成物的化学势之和为零，故 D是唯一正确的选项。8.在 300 K下，一个抽空的容器中放入过量的 A，发生下列反应：A(s) （分数：2.00）A.102B.106110 6 C.10410 4D.306解析：解析：K = 9.如下反应：3C 2 H
14、 2 =C 6 H 6 ，反应物和产物在 25时的 f G m (kJ.mol 1 )分别为 209和125。在 25，p 下，下列说法正确的是( )(201 3 年浙江工业大学)（分数：2.00）A.不能自发向右进行B.平衡时， r G m =0C.能自发向右进行 D.平衡时， r G m 达到最大解析：解析：平衡时， r G m = r G m +RTlnJ p eq =0，故 B，D 首先排除；根据题给信息计算标准吉布斯函数变，得 r G m =(1253209)kJ.mol 1 =一 502 kJ.mol 1 ，理论上可自发向右进行。10.对于化学平衡，以下叙述中，不正确的是( )(2
15、014 年浙江工业大学)（分数：2.00）A.化学平衡时，各物质的化学势相等 B.化学平衡时，系统的热力学性质不随时间变化C.一定条件下的化学平衡态，都存在一个表征该平衡态的特征常数 K D.一定条件下的化学平衡态，就是化学反应在该条件下的限度解析：解析：平衡判据为 r G m = r G m +RTlnJ p eq =0，当平衡时，反应的吉布斯函数变之和为零，而不是所有物质均相等。其他三个备选项是对平衡的正确描述，应掌握。11.已知温度区间为 117237，甲醇脱氧反应的标准平衡常数与温度的关系如下：lnK =一 10 5938(TK)+6470，那么该反应在此温度区间的 r H m 为(
16、)(2012 年北京科技大学)（分数：2.00）A.一 8808 kJ.mol 1B.8808 kJ.mol 1 C.一 3825 kJ.mol 1D.3825 kJ.mol 1解析：解析：由范特霍夫方程的不定积分式 12.等压下加入惰性气体对气相反应的影响是( )(2012 年北京科技大学)（分数：2.00）A.反应向体积减少的方向移动B.反应向体积增加的方向移动 C.反应和体积变化无关D.不确定解析：解析：对于恒压下的反应，加入惰性气体，相当于减小体系中反应物的分压，有利干v B 0 的反应正向进行，即分子数增加，反应向体积增加的方向移动。13.某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数 K 随
17、下列哪些因素而变?( )(2010 年北京科技大学)（分数：2.00）A.体系的总压力B.催化剂C.温度 D.惰性气体的量解析：解析：温度必然会影响平衡常数。A 选项，各组分的分压力会影响平衡常数，但总压不影响；B 选项，催化剂不能改变平衡常数，只能加快或者延迟反应的进程；D 选项，惰性气体的存在并不影响平衡常数，但可以使平衡组成发生移动。14.在温度为 T和压力为 p时，反应 302(g)=20，(g)的 K p 与 K x 的比值为( )(2016 年中国科学技术大学)（分数：2.00）A.RTB.p C.(RT) 1D.p 1解析：解析：三、计算题(总题数：5，分数：20.00)已知反应
18、 4Na(g)+O 2 (g)Na 2 O(S) 的 r G m = （分数：4.00）(1).求第个反应的标准反应吉布斯自由能 r G m 与温度 T的关系式；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：反应焓变、熵变与温度的关系分别为 r H m (T)=C p dT+常数 设 r H m (T)=56T+a， r S m (T)= 则将 r H m (298 K)=一 225685 kJ.mol 1 ， r S m (298 K)=一 54777 J.mol 1 .K 1 代入公式得 a=一 2 273 538b=一 54777 所以 r H m (T)=一 2 273 538+56T，
19、r S m (T)=一 54777+ 故 r G m = r H m T r S m =一 2 273 538+60377 T 一 )解析：(2).通过计算说明，在标准态下，温度必须控制在 10629 K 以下，Cr 2 O 3 才能被 Na(g)还原。(2012华南理工大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：根据题意可知，式 可得 Na还原 Cr 2 O 3 的化学反应式，即 6Na(g)+Cr 2 O 3 (s)Na 2 O(S)+2Cr(S) 根据盖斯定律，该反应的吉布斯函变为 )解析：反应 Mn(s)+ O 2 (g)=MnO(s)的 r G m = （分数：4.00）(1).
20、800 K时 MnO(s)的标准摩尔生成焓 f H m ；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由热力学基本方程可知 r G m = r H m 一 T r S m 对比题给公式 )解析：(2).在 800 K时，MnO(s)解离压力等于多少?已知反应的 r H m 与温度有关。(2012 年华南理工大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：800 K 时，G2=一 RTInKe=271 839 Jmol 1 ，则 )解析：15.将 NH 3 在恒温 20时充入容积为 100 L 的压力容器中，直到压力达到 150 MPa 为止。然后放入适量催化剂并保持温度为 350 ，一部分 NH
21、 3 分解为 N 2 和 H 2 ，混合气体的压力变为 500 MPa。求此时 NH 3 的解离度以及各气体的摩尔分数。(2012 年南京航空航天大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：根据 pV=nRT，可得 则 反应开始时氮气的摩尔量为 反应后气体总的摩尔量为 设 NH 3 的分解量为 n。则 因为 0615 4+n=09651 解得 n=0349 7 mol 故 NH 3 的解离度为 各气体的摩尔分数为 )解析：已知反应 ZnO(s)+H 2 (g)=Zn(g)+H 2 O(g)的 r G m =(232 000160TK)J.mol 1 ，298 K 时，ZnO(s)和 H 2
22、 O(g)的标准生成焓分别为一 34828 和一 24182 kJ.mol 1 。（分数：6.00）(1).试求反应的 r S m ；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由热力学基本方程可知 r G m = r H m 一 T r S m 对比题给公式 r G m =(23 000160TK)J.mol 1 可知 r S m =160 J.mol 1 .K 1 )解析：(2).计算 298 K时 Zn(g)的标准生成焓；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：298 K 时 r G m =(232 000160298)J.mol 1 =18432 kJ.mol 1 r H m = r
23、G m +T r S m =184 320 J.mol 1 +298 K160 J.mol 1 .K 1 =232 kJ.mol 1 又因为 r H m = f H m H 2 O(g)+ f H m Zn(g) f H m ZnO(s) 所以 f H m Zn(g)= r H m 一 f H m H 2 O(g)+ f H m ZnO(s) =232 kJ.mol 1 一(一 24182)kJ.mol 1 +(一 34828)kJ.mol 1 =12554 kJ.mol 1 )解析：(3).8000 K时，若 H 2 (g)、Zn(g)、H 2 O(g)的分压分别为 100、03 和 03
24、kPa，ZnO(S)能否被还原为 Zn(g)?(2010年华南理工大学)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：800 K 时 r G m =232 000160800=104 kJ?mol 1 ， r G m =一RTlnK 则 K =16210 7 )解析：已知反应 Ag 2 CO 3 (S)Ag 2 O(S)+CO 2 (g)的标准平衡常数与温度的关系为： （分数：4.00）(1).若该反应的C p，m 0，计算该反应在 38315 K 时的 r G m ；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：范特霍夫方程微分式为： 与题给公式对比可得 r H m =(9 77159R)kJ.mol 1 =81241 kJ.mol 1 若该反应的C p，m 0，可近似认为 r H m 在一定温度范围内不变。 )解析：(2).计算 Ag 2 CO 3 (S)的分解温度。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：
